机械工程材料第一章至第四章机械工程材料教程分析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ①高频感应淬火 ：200～300kHz，淬硬层深度为0.5～2mm。 主要用于要求淬硬层较薄的中、小模数齿轮和中、小尺寸 轴类零件等。 ③工频感应淬火 ：50Hz，淬硬层深度为10～20mm。 主要用于大直径零件。 最适宜的钢种是中碳钢(如40钢、45钢)和中碳合金钢。 4.3钢的表面热处理 第4章 31 (1)感应淬火频率的选用 ②中频感应淬火 ：2500～8000Hz，淬硬层深度为2～10mm。主要用于大、中模数齿轮和较大直径轴类零件。 ①加热速度极快； ②工件表层获得极细小的马氏体组织； ③工件表面质量好，变形小； ④生产效率高 (2)感应淬火加热的特点 4.3钢的表面热处理 第4章 32 2.火焰淬火 火焰淬火是利用氧-乙炔(或其他可燃气体)火焰对工件表层 加热，并快速冷却的淬火工艺。淬硬层深度一般为2～6mm。 用于单件、小批生产 。 4.3.2 钢的化学热处理 将工件置于适当的活性介质中加热、保温，使一种或几种元素渗入其表层，以改变表层一定深度的化学成分、组织和性能的热处理工艺 基本过程 分解 吸收 扩散 渗层 1.渗碳 ① 固体渗碳法 单件、小批生产 4.3钢的表面热处理 第4章 33 (1)渗碳的方法 ②气体渗碳法 4.3钢的表面热处理 第4章 34 大批量生产 将工件置于密封的井式渗碳 炉中，滴入易分解和气化的液 体或直接通入渗碳气体，加热 到渗碳温度。活性碳原子［C］ 被工件表面吸收而溶于高温奥 氏体中，并向工件内部扩散形 成一定深度的渗碳层。 (2)渗碳用钢、渗碳后组织及热处理 ①渗碳用钢为低碳钢和低碳合金钢 表层为过共析组织，与其相邻为共析组织，再向里为亚共析组织的过渡层，心部为原低碳钢组织。 ②渗碳后的组织 4.3钢的表面热处理 第4章 35 ③渗碳后的热处理 (a)直接淬火 (b)一次淬火 (c)二次淬火 ● 直接淬火法：工件耐磨性较低，变形较大。此法适用于本 质细晶粒钢或受力不大，耐磨性要求不高的零件。 ● 一次淬火法：奥氏体晶粒得到细化，提高钢的力学性能。 4.3钢的表面热处理 第4章 36 ● 二次淬火法：改善心部组织，消除表面网状二次渗碳体 ， 细化工件表层组织，获得细马氏体和均匀分布的粒状二次渗碳体。 渗碳件淬火后应进行低温回火(一般150～200℃)。 直接淬火和一次淬火经低温回火后，表层组织为回火马氏体和 少量残余奥氏体，二次淬火表层组织为回火马氏体和粒状渗碳 体及少量残余奥氏体。它们的表面硬度均可达到58～64HRC， 心部组织：低碳钢一般为铁素体和珠光体，硬度137～183HBS； 低碳合金钢一般为回火低碳马氏体、铁素体和托氏体，硬度可 达35～45HRC，并具有较高的强度、韧性和一定的塑性。 2.钢的渗氮(氮化) 在一定温度下(一般在Ac1以下)，使活性氮原子渗入钢 件表面的化学热处理工艺。其目的是使工件表面获得高硬 度、高耐磨性、高疲劳强度和高热硬性以及良好的耐蚀性。 渗氮温度低，变形小， (1)气体渗氮 4.3钢的表面热处理 第4章 37 (2)离子渗氮 渗氮用钢通常是含有Al、Cr、Mo、V、Ti的合金钢，使渗氮后工件表面有很高的硬度和耐磨性。 渗氮前零件须经调质处理，以保证心部的强度和韧性；对于形状复杂或精度要求较高的零件，在渗氮前、精加工后还要进行消除应力的退火，以减少渗氮时的变形。 渗氮后不需再进行淬火，热硬性高。 渗氮主要用于耐磨性和精度要求很高的精密零件或承 受交变